Преследване на мечти за иновации в полето--Изследователският екип на студентите от колежа на Нормалния университет в Анхуей разработва лазерна машина за плевене в помощ на селскостопанското производство

От 29 октомври до 2 ноември, в Xi'an Jiaotong University, 14th "Challenge Cup" Qin Chuangyuan China College Student Entrepreneurship Plan Competition, Anhui Normal University (наричан по-нататък "An Normal University"), Колеж по компютърни науки и информация ... Научно-изследователският проект на студентския изследователски екип "Тревна сянка без следа", "Тревна сянка без Trace--New Single-tailed Scorpion Laser Weeder“, спечели сребърната награда. Преди това проектът е спечелил златен медал от 11-то „Challenge Cup – Huaan Securities“ състезание за предприемачески план на студентите от университета Анхуей и сребърен медал от състезанието за иновации на студенти от университета Анхуей (2024 г.).
Плевелите са основна опасност в селскостопанското производство. Въпреки че нивото на модернизация на селското стопанство в Китай е значително подобрено, проблемът с плевелите все още тормози селскостопанското производство. Технологията за лазерна борба с плевелите има предимствата на намаляване на интензивността на селскостопанския труд, намаляване на употребата на хербициди и т.н., пазарната перспектива е по-широка. Изследователският екип на студентите от университета „Сянка на трева без следа“ продължи пет години, успешно избута малката лазерна плевка от лабораторията на полето, за да постигне ефективен контрол на плевелите.
Яо Янченг е завършил студент по компютърни науки и технологии в университета Анши, випуск 2021. През май 2019 г., когато беше втора година от бакалавърското си обучение по интернет на нещата в университета Анши, той и съучениците му създадоха „Трева Сянка без следа“, научен изследователски екип, който е посветен на тематичното изследване на технологията за лазерно плевене.
„Ние интегрираме IoT, изкуствен интелект и роботика, за да разработим малки роботи за лазерно плевене. Това не само използва пълноценно професионалните знания на студентите, но също така упражнява техните практически способности и иновативно мислене.“ Zhao Chuanxin, инструктор на екипа, каза. За да изгради интердисциплинарна изследователска платформа, Zhao Chuanxin покани експерти и учени от областта на селскостопанските науки, технологиите за автоматизация и роботиката, които да предоставят професионални насоки на членовете на екипа.
През юли 2022 г. екипът успешно разработи първото поколение лазерна плевка и проведе теренни изследвания в Анхуей, Дзянси и Дзянсу. По време на изследователския процес членовете на екипа установиха, че съществуващата технология за лазерно плевене има проблеми като единичен ъгъл на лазерната глава, големи размери и невъзможност за пълен цикъл на плевене.
За тази цел през март 2023 г. екипът успешно произведе високоефективен, гъвкав и евтин едноопашат лазерен плевител със скорпион чрез разширяване на тренировъчния комплект за плевелни култури, подобряване на технологията за планиране на пътя на ръката за плевене, базирана на алгоритъма за колония на мравки, конструиране на спомагателен модел за пресичане на препятствия с колело и разработване на технология за разпознаване и локализиране с подобрено бинокулярно зрение със слят откриване на силует. Екипът го позиционира като грунд за лазерно плевене от второ поколение.
За да провери адаптивността на продукта от първо поколение лазерно плевене от второ поколение в реални среди, екипът реши да проведе първия си полеви тест в чаена база в Yuexi, провинция Anhui. Тестът установи, че машината за плевене може да работи стабилно само при добри метеорологични условия и щом се натъкне на ветровито време, машината ще има грешки при позициониране.
Членът на екипа Liu Yuhang каза: „В отговор на този проблем ние направихме алгоритмични подобрения в последващи изследвания и разработки, добавихме механизъм за обратна връзка и извършихме обработка на подобрение на данните за изображението, за да определим теглата на по-важните характеристики и да подобрим точността на разпознаването на модела.“
През септември 2023 г. подобрената машина успешно реши проблема с грешката при позициониране в следващите изпитания и екипът успешно продаде първата бройка. В момента лазерната плевка работи стабилно повече от 1,000 часа и успешно се премести от лабораторията на полето.
Ян Синсин, капитан на изследователския екип на колежа „Сянка на трева без следа“ и студент по специалност „Интернет на нещата“ за 2022 г. в университета Анши, каза: „За пет години посетихме осем селскостопански предприятия, влязохме в домовете на 32 фермери, проведе десетки хиляди обучения за модели, получи 11 патента и авторски права върху софтуер и публикува седем статии и публикува 7 статии."
Как лазерната плевка от второ поколение промени селскостопанското производство? Членовете на екипа проведоха сравнителен тест в плантацията Jiangshan в град Gao Tai, окръг Funan, провинция Anhui. Резултатите показват, че в сравнение с традиционните хербициди, съдържанието на хранителни вещества в културата е увеличено с близо 8% с лазерната плевка, докато процентът на злополуките при плевене е намален, а добивът от 10 акра Shanghai Green се е увеличил с 10%. В момента екипът „сенка на трева без следа“ и седем предприятия в провинция Анхуей подписаха договор за услуга за контрол на плевелите и договори за доставка на продукти на обща стойност над 1 милион юана. В допълнение, екипът основно е реализирал успешната трансформация и масово производство на резултати от научни изследвания чрез сътрудничество с преработвателни фабрики.
„В бъдеще се надявам, че членовете на екипа ще продължат да развиват духа на иновациите и да прилагат наученото в практическата работа.“ Джао Чуансин каза.